張瑞紅　余志超　方元

（摘要：在GIS與RS技術的支持下，對珠江口兩岸耕地流轉的空間格局進行了定量分析。結果表明，在城市擴張壓力下，耕地面積急劇減少，其中1988～1995年是耕地面積減少數量最主要的時期；其他的土地利用類型也在向耕地轉變，水域和林地是轉化為耕地的主要土地利用類型；珠江口東岸耕地流轉更為嚴重，70%以上耕地流轉為建設用地。

關鍵詞：耕地流轉；空間格局；珠江口兩岸

中圖分類號：F301.24文獻標識碼：A文章編號：0439-8114（2012）20-4499-04

珠江三角洲土地利用深深打上了人類活動的烙印，在快速工業(yè)化與城市化進程中耕地資源不斷流轉，導致建設用地與耕地之間矛盾突出、人地關系不能協(xié)調發(fā)展。為了彌補喪失的寶貴耕地資源，實現(xiàn)耕地資源總量的占補平衡，人們則把目光轉向“四荒”土地，進一步加劇了生態(tài)退化的惡性循環(huán)與自然生態(tài)系統(tǒng)的脆弱性[1]。

人類活動導致的耕地流轉及其過程近年來成為景觀生態(tài)學、LUCC與城市化研究的熱點之一受到廣泛關注，不少學者對珠江三角洲地區(qū)耕地資源持續(xù)利用進行了探索與研究。但這些研究更多側重于對耕地數量動態(tài)變化及人文驅動機制的研究，相對忽視耕地資源的空間組合結構及格局特征變化的研究。選擇珠江三角洲經濟與生態(tài)核心區(qū)珠江口兩岸為研究對象，以GIS與RS技術為支撐，采用空間疊加、轉移矩陣等方法對耕地流轉量、流轉方向以及空間格局等進行初步研究，為有限耕地資源的合理保護、生態(tài)系統(tǒng)協(xié)調發(fā)展及研究區(qū)可持續(xù)發(fā)展提供決策支持。

1研究區(qū)概況

研究區(qū)為珠江三角洲核心區(qū)——珠江口兩岸（Coastal Area of Pearl River Estuary，CAPRE），包括珠江口東岸的東莞、深圳與西岸的番禺、中山4個行政區(qū)域，位于東經113°09′-114°22′、北緯 21°09′-22°27′，總面積約6 414 km2，由于遙感影像資料的限制，研究區(qū)域只涉及到中山與深圳兩個行政區(qū)的大部分區(qū)域，分別占行政區(qū)總面積的71%、79%，但包含了兩個行政區(qū)主要耕地變化區(qū)域，能在較大程度上反映兩個行政區(qū)域的耕地流轉狀況。

珠江口東西兩岸地貌結構特征差異明顯，東岸地貌結構相對復雜多樣，以丘陵臺地、沖積平原為主，而西岸主要為平原地貌，但水網密布。東岸深圳與東莞東部多山，且山體龐大，地形分割強烈，西岸的中山、番禺大部分為平坦開闊的沖積平原與灘涂，是珠江三角洲重要的作物生產基地。研究區(qū)地帶性土壤為赤紅壤，主要分布于丘陵坡地，區(qū)域主要的土壤類型為潴育型水稻土的沉積土田。兩岸地區(qū)屬南亞熱帶季風氣候區(qū)，年平均氣溫21.0～22.4 ℃，年降雨量1 600～2 300 mm，氣候溫暖，雨量充沛。

改革開放以來，珠江口兩岸充分利用毗鄰香港、澳門的區(qū)位優(yōu)勢和深圳、珠海經濟特區(qū)的政策優(yōu)勢，在各種自然與人文因素的推動下，珠江口兩岸迅速從傳統(tǒng)的農業(yè)用地為主的地區(qū)轉變?yōu)樾屡d的高度城市化區(qū)域。

2數據來源與處理方法

研究采用的基礎數據為Landsat-5 TM（1988、1995、1998年）與Landsat-7 ETM （2002年）遙感影像數據，軌道號為122/044；在ArcGIS 9.0、ERDAS 8.7、ENVI 4.1等GIS與RS軟件支持下，對多源多時相遙感數據進行圖像處理（配準、合成、增強、分類等），提取不同時相土地利用信息和珠江口兩岸的耕地資源數據（表1）[2-4]，遙感影像分類精度評估如表2。

在GIS技術支持下，所有數據都被統(tǒng)一柵格化為30 m×30 m的GRID數據，采用土地利用變化率、空間疊加、轉移矩陣等分析方法對研究區(qū)耕地流轉數量、流轉方向、流轉發(fā)生的空間格局等進行初步研究[5]。

3結果與分析

3.1耕地總體變化特征分析

根據表1和土地利用變化率模型計算出研究區(qū)土地利用面積變化及年平均變化率（表3）。從表3中可以看出，研究區(qū)在1988～2002年城市擴張的壓力下，耕地總面積急劇減少了1 397.06 km2，但由于耕地的初始面積較大，年平均變化率僅為-2.87%，其中，珠江口東岸是研究區(qū)耕地面積變化的主要區(qū)域，耕地減少面積和減少速度均大于珠江口西岸，年平均變化率為-3.47%。研究區(qū)1988～1995年耕地的減少面積為1 189.14 km2，是耕地面積減少數量最主要的時期，同時耕地是這個時段所有土地利用類型中面積變化最大的類型，年平均變化率為-5.23%；1995～1998年耕地的面積減少了96.40 km2，變化速度比較平緩，年平均變化率為-1.56%，珠江口西岸在此期間耕地的減少速度快于研究區(qū)的減少速度；1998～2002年研究區(qū)耕地年平均變化率最小，為-1.42%，珠江口東岸同期的減少速度快于珠江口西岸和研究區(qū)的減少速度。

3.2珠江口兩岸耕地流轉分析

在獲取4個時期土地利用圖后，在ERDAS 8.7的 MODEL MAKER模塊的支持下，利用地圖代數方法計算生成1988～2002年的土地利用類型變化圖，然后對土地利用類型變化圖進行屬性統(tǒng)計，得到耕地變化的轉移矩陣（表4、表5）和不同時期耕地流轉速率（表6）。

從表4、表6中可以看到，在1988～2002年間，城市化、工業(yè)化侵占大量耕地資源，是耕地迅速縮減的主要原因，耕地流轉的主要去向是建設用地。1988～1995年減少的耕地主要是流向了建設用地和水域，由于建設占地，有986.684 km2的耕地被建設用地所占用，水域占用了350.555 km2耕地，耕地流轉量達到169.88 km2/年；1995～1998年減少的耕地面積小于前一階段，水域占用了106.626 km2耕地，是這時段占用耕地數量最多的土地利用類型，耕地減少的現(xiàn)象較前一時段明顯好轉；1998～2002年減少的耕地面積流向與1995～1998年流向類似，耕地面積流轉較前兩個時段有所緩和，其中草地是侵占耕地最少的類型。

對表5和表6分析發(fā)現(xiàn)，在經濟迅速發(fā)展的珠江口兩岸，有限的耕地資源面臨著來自城鎮(zhèn)化建設和糧食生產等多方面的需求壓力，經濟發(fā)展與資源保護之間的矛盾日益突出，為了實現(xiàn)耕地總量的動態(tài)平衡，在耕地轉化為其他土地利用類型的同時，其他的土地類型也在向耕地轉變，水域和園地是轉化為耕地的主要土地利用類型，但轉入耕地的數量明顯少于耕地轉出的數量[1，6，7]。1988～1995年，其他土地利用類型轉入耕地的速率為33.56 km2/年，其中122.528 km2水域、28.553 km2林地、34.563 km2草地、43.268 km2園地、5.994 km2未利用地轉化為耕地；1995～1998年，水域是轉化為耕地的主要土地利用類型，其他土地利用類型轉變成耕地的數量相對較少；1998～2002年，其他土地利用類型轉入耕地的速率為28.88 km2/年，水域是轉化為耕地數量最大的土地利用類型，為94.703 km2，不過仍小于同期耕地轉化為水域的數量，林地、園地、草地和未利用地被開發(fā)成耕地的數量比較接近，但都大于同期耕地轉出的數量。

3.3珠江口兩岸耕地流轉空間格局

在ArcGIS 9.0支持下，對不同時相遙感分類結果進行地圖代數運算得到珠江口兩岸不同時期耕地流轉的空間格局（圖1）。從圖1可以看出，珠江口兩岸在快速城市化、工業(yè)化進程中，在開發(fā)區(qū)熱、城建熱和房地產熱的強烈刺激下，區(qū)域耕地資源迅速縮減，耕地格局發(fā)生了深刻變化，不斷被建設用地侵占；與此同時，其他土地類型轉化為耕地資源也在一定程度上影響到耕地資源空間組合結構及空間分布格局特征。1988～1995年是耕地空間格局變化最主要的時期，耕地大量流轉為建設用地，珠江口東岸的深圳和東莞的耕地流轉明顯大于西岸和研究區(qū)的耕地變化水平，表明耕地開發(fā)活動更集中于經濟更為發(fā)達的珠江口東岸；在經歷1988～1995年略帶盲目性的擴張后，耕地調整為其他土地利用類型的數量在空間上明顯減少，耕地流轉格局變化趨于相對緩和與穩(wěn)定。

4結論與展望

選擇珠江三角洲經濟發(fā)展典型區(qū)域珠江口兩岸為研究對象，借助RS與GIS技術分析了研究區(qū)在快速城市化與工業(yè)化進程中耕地格局的時空演變，初步分析了珠江口兩岸耕地流轉的時空變化，以利于耕地的可持續(xù)利用，促進生態(tài)環(huán)境、社會經濟可持續(xù)發(fā)展[8，9]。因此研究具有一定的科學意義和應用價值。

由于遙感影像資料所限，基于GIS數據不完備，研究區(qū)域的中山與深圳只涉及到其中的主要區(qū)域，不可避免地影響到遙感影像分類結果，對耕地格局時空變化分析存在一定的影響。因此，遙感分類精度在今后研究中亟待提高，有必要收集更為全面的輔助解譯數據并加強野外實地調查。土地利用系統(tǒng)是一個復雜的社會經濟生態(tài)系統(tǒng)，影響耕地格局變化的因素復雜多樣，進一步的研究可以考慮在GIS支持下，對耕地變化的驅動力（如自然氣候因子、地形地貌因子、植被、土壤、經濟政策等）進行多源空間信息復合，探索珠江口兩岸耕地流轉變化的自然與人文驅動機制[6，10]。

參考文獻：

[1] 周靜，吳志峰，李定強，等.珠江口兩岸耕地景觀破碎化定量分析[J].熱帶地理，2005，25（2）：107-110.

[2] 曹雪，柯長青.基于TM影像的南京市土地利用遙感動態(tài)監(jiān)測[J].武漢大學學報（信息科學版），2006，11（11）：958-961.

[3] STAAL S J， BALTENWECK I， WAITHAKA M M，et al. Location and uptake： integrated household and GIS analysis of technology adoption and land use， with application to smallholder dairy farms in Kenya[J]. Agricultural Economics，2002， 27（3）：295-315.

[4] LUNETTA R S， BALOGH M E. Application of multi-temporal Landsat 5 TM imagery for wetland identification[J]. Photogrammetric Engineering & Remote Sensing， 1999， 65（11）：1303-1310.

[5] 吳志峰，匡耀求，黃寧生，等.基于GIS的廣州市耕地資源多樣性與破碎度分析[J].農業(yè)系統(tǒng)科學與綜合研究，2004，20（4）：258-260.

[6] 黃寧生，朱照宇.珠江三角洲城市化進程中耕地面積變化特征分析[J].熱帶地理，1998，18（4）：296-301.

[7] 劉毅華.珠江三角洲耕地數量變化及其可持續(xù)利用對策——以南海市為例[J].國土與自然資源研究，2003，34（3）：34-37.

[8] 曹康琳，廖金鳳.珠江三角洲耕地資源變化區(qū)域差異及對策[J].中國人口·資源與環(huán)境，2000，10（2）：75-79.

[9] 謝滌湘，魏清泉.珠江三角洲耕地持續(xù)利用初探[J].地域研究與開發(fā)，1999，18（1）：39-43.

[10] 王曉明，仲銘錦.珠江口沿岸地區(qū)資源環(huán)境及其可持續(xù)發(fā)展措施[J].中山大學學報（自然科學版），2003，42（6）：73-77.